تبدیل اتان به اتیلن در حضور دی اکسید کربن روی نانوکاتالیست Cr-K/TiO2-ZrO2 سنتزی به روشهای رسوبی و تلقیح

Abstract

در این تحقیق، پایه ترکیبی TiO2-ZrO2 با ترکیب 25% وزنی زیرکونیا و 75% وزنی تیتانیا به روش هم‌رسوبی سنتز گردیده و 5% وزنی Cr2O3 و 3% وزنی K2O به‌روش تلقیح بر‌روی پایه ترکیبی نشانده شده است. نمونه‌های سنتز شده با آنالیزهای XRDا،FESEMا،EDXا،BET و FTIR تعیین خصوصیات شده‌اند. با مطالعه در نتایج آنالیزها مشاهده شد که رسوب‌دهی Cr2O3 و K2O بر روی پایه ترکیبی TiO2-ZrO2 تأثیر به‌سزایی بر خواص سطحی و ساختاری و نیز فعالیت کاتالیستی آن در فرآیند هیدروژن‌گیری اکسایشی اتان به اتیلن در حضور دی‌اکسید‌کربن به‌عنوان عامل اکسنده ملایم داشته است. نتایج حاصل از آنالیز XRD، تشکیل فازهای کریستالی TiO2 و ZrO2 را در نمونه‌های سنتز شده تأیید می‌کند. تصاویر FESEM و EDX بیانگر تولید کلوخه‌های کروی شکل یکنواخت در مقیاس نانومتری با توزیع یکنواختی از نانوذرات بر روی سطح با متوسط اندازه تقریباً nm 75 می‌باشند. آنالیز BET مؤید سطح ویژه بالا در نمونه‌های تهیه شده است.کاتالیست Cr-K/TiO2-ZrO2 عملکرد کاتالیستی بالایی(راندمان تولید اتیلن 39% با انتخاب‌پذیری 97% در دمای 700ºC) را در این فرآیند و در حضور عامل اکسنده دی‌اکسیدکربن از خود نشان داده است که در آن Cr2O3 به‌عنوان فاز فعال با خاصیت ردوکس خود تبدیل اتان را بهبود بخشیده و K2O به‌عنوان تقویت‌کننده بازی انتخاب‌پذیری اتیلن را افزایش داده است.